
疑难问题:(1)一般认为酶的保存是低温,但酶活性最高时的温度即最适温度为什么不适合该酶的保存呢?要搞清楚这个问题首先要了解温度对反应速率影响的机理。(2)酶活性其实并不等于反应速率,但高中生物酶活性都是等同于反应速率。
查找沈同主编的《生物化学》——温度对酶反应速率的影响摘录如下:
温度对酶反应速率有很大的影响,有一个最适温度,在最适温度两侧,反应速率都比较低。
温度对酶促反应速率的影响有两方面:一方面是当温度升高时,反应速度也加快,这与一般化学反应一样。另一方面,随温度升高而使酶逐步变性,即通过减少有活性的酶而降低酶的反应速度。酶的最适温度就是这两种过程平衡的结果,在低于最适温度时,前一种效应为主,在高于最适温度时,后一种效应为主,因而酶活性迅速丧失,反应速率很快下降。
最适温度不是酶的特征物理常数,而是上述影响的综合结果,它不是一个固定值,而与酶作用时间的长短有关,酶可以短时间耐受较高的温度,然后当酶反应时间延长时,最适温度向温度降低的方向移动。因此,严格地说,仅仅在酶反应时间已经规定了的情况下,才有最适温度。
解释:最适温度不是酶的特征物理常数,而是上述影响的综合结果,它不是一个固定值,而与酶作用时间的长短也有关,也就是说,对酶的活性来说保存时间长,最适温度会变低,所以可以解释低温更有利于保存。
另外,酶在干燥的情况下,比潮湿情况下,对温度的耐受力要高,所以制成干粉的酶制剂更易于保存。
以下两题高考试题都是温度对酶活性的影响,我的理解就是温度对反应速率的影响。
(2013年海南卷)关于温度对酶活性影响的叙述,错误的是
A.不同酶的最适温度可能相同
B.随着温度降低,酶促反应的活化能下降
C.酶活性最高时的温度不适合该酶的保存
D.高温下酶失活是酶空间结构破坏的结果
【答案】B
【解析】不同酶的最适温度可能相同,也可能不同,A项正确;在低于最适温度范围内,随着温度的降低,酶活性减弱,降低活化能的能力减弱,但反应发生所需要的活化能没有降低,B项错误;酶制剂适于在低温(0~4℃)条件下保存,酶活性最高时所对应的温度不适于保存,C项正确;高温破坏了酶的空间结构,致使酶活性丧失,D项正确。
(2009年宁夏卷)如图表示酶活性与温度的关系,下列叙述正确的是

A.当反应温度由t2调到最适温度时,酶活性下降
B.当反应温度由t2调到最适温度时,酶活性上升
C.酶活性在t2时比t1高,故t2时更适合酶的保存
D.酶活性在t1时比t2低,表明t1时酶的空间结构破坏更严重
【答案】B
【解析】本题依据坐标曲线图为背景,主要考查温度对酶活性的影响及学生对图文知识转化的综合能力。在最适宜的温度下,酶的活性最高。温度偏高或偏低,酶活性都会明显降低。当反应温度由t2调到最适温度时,酶活性上升。温度过高,还会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活,0℃左右的低温虽然使酶的活性明显降低,但能使酶的空间结构保持稳定,在适宜的温度下酶的活性可以恢复,酶适于在低温下保存,故C,D错误。
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